DE102008042958A1

DE102008042958A1 - Method for switching a range group of a multi-group transmission and switching arrangement

Info

Publication number: DE102008042958A1
Application number: DE102008042958A
Authority: DE
Inventors: Martin Miller; Josef Bader
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2010-04-22
Also published as: EP2650570B1; EP2177791A2; EP2650570A1; EP2177791A3; EP2177791B1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes bei Rückwärtsfahrt vorgeschlagen, wobei eine Schaltanordnung der Bereichsgruppe eine mechanische Synchronisierung aufweist, wobei bei Schaltungen in den langsamen Bereich ein Gleichlauf der zu verbindenden Getriebeelemente durch eine geregelte Drehzahlführung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mit Hilfe des Antriebsmotors herbeigeführt wird, wobei bei Schaltungen in den schnellen Bereich die Getriebeeingangswelle zunächst abgebremst wird bis unterhalb einer Zieldrehzahl und danach der Gleichlauf der zu verbindenden Getriebeelemente durch die mechanische Synchronisierung herbeigeführt wird. Des Weiteren wird eine Schaltanordnung für die Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes vorgeschlagen, die mittels einer Neutralstellungsrastierung (5) in einem Neutralstellungsbereich (29) rastierbar ist, sowie ein Mehrgruppengetriebe mit einer solchen Schaltanordnung.It is proposed a method for switching a range group of a multi-group transmission in reverse, wherein a switching arrangement of the range group has a mechanical synchronization, wherein in circuits in the slow range, a synchronization of the transmission elements to be connected by a controlled speed control of the speed of the transmission input shaft by means of the drive motor causes is, in circuits in the fast range, the transmission input shaft is first decelerated to below a target speed and then the synchronization of the transmission elements to be connected is brought about by the mechanical synchronization. Furthermore, a shift arrangement is proposed for the range group of a multi-group transmission, which can be locked in a neutral position range (29) by means of a neutral position lock (5), as well as a multi-group transmission with such a shift arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Schaltanordnung für die Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.The The present invention relates to a method for switching a Area group of a multi-group transmission according to the Preamble of claim 1 and a switching arrangement for the range group of a multi-group transmission according to the Preamble of claim 4.

Insbesondere im Antriebsstrang von Nutzfahrzeugen werden häufig automatisierte Mehrgruppengetriebe mit einer vorgeschalteten Splitgruppe, einem Hauptgruppe und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe eingesetzt. Durch die Bereichsgruppe mit einem langsamen und einem schnellen Bereich kann die Gangzahl aus Split- und Hauptgruppe verdoppelt werden. Zum Wechsel zwischen dem langsamen und dem schnellen Bereich des Mehrgruppengetriebes kann die Bereichsgruppe während einer Zugkraftunterbrechung umgeschaltet werden, indem eine Getriebeeingangswelle der Bereichsgruppe während des Schaltvorgangs durch eine Kupplung von einer Antriebsmaschine getrennt wird. Der gewünschte Bereich kann dann mit Hilfe einer Schaltanordnung eingeschaltet werden, indem die Schaltverzahnung einer Schiebemuffe in die Kuppelverzahnung eines Kupplungskörpers geschoben wird, wobei der Kupplungskörper drehfest an einem mit der Schiebemuffe zu verbindenden Getriebeelement befestigt ist, z. B. an einem Planetenträger oder am Getriebegehäuse.Especially In the powertrain of commercial vehicles are often automated Multi-group transmission with an upstream split group, one Main group and a downstream area group used. Through the range group with a slow and a fast Range can double the number of gears split and main group become. To switch between the slow and the fast range of the multi-group transmission can change the range group during a traction interruption be switched by a transmission input shaft the range group during the switching operation by a Clutch is disconnected from a prime mover. The desired Area can then be turned on by means of a switching arrangement be, by the switching teeth of a sliding sleeve in the coupling teeth a coupling body is pushed, wherein the coupling body rotatably on a to be connected to the sliding sleeve transmission element is attached, z. B. on a planet carrier or on the transmission housing.

Wird in der Bereichsgruppe von dem einen Bereich zu dem anderen Bereich gewechselt, müssen die zu verbindenden Getriebeelemente während des Schaltvorganges auf eine annähernd gleiche Drehzahl gebracht werden, bevor die Schaltverzahnung der Schiebemuffe in die Kuppelverzahnung des zu schaltenden Kupplungskörpers eingreifen kann. Eine solche Drehzahlangleichung kann entweder mit Hilfe einer mechanischen Synchronisierung oder, z. B. bei einer Klauenschaltung, durch eine präzise geregelte Führung der Dreh zahlen der miteinander zu kuppelnden Getriebeelemente auf einen zumindest annähernd gleichen Wert erreicht werden. Eine Schaltanordnung mit mechanischer Synchronisierung erlaubt schnellere Schaltungen, weil ohne Zwischenstopp von einer Endstellung in die andere Endstellung geschaltet wird. Der Aufbau einer derartigen Schaltanordnung ist jedoch verhältnismäßig aufwändig. Eine als Klauenschaltung ausgeführte Schaltanordnung mit präziser Drehzahlangleichung über die Ansteuerung des Antriebsmotors bzw. der Getriebebremse erfordert einen höheren steuerungstechnischen Aufwand, sowie einen größeren Zeitbedarf, weil die Schaltanordnung bei jeder Schaltung in die Neutralstellung und wieder aus dieser heraus geschaltet werden muss.Becomes in the area group from one area to the other area changed, must be connected to the transmission elements during the switching process to an approximate same speed be brought before the gearing of the Sliding sleeve in the coupling teeth of the clutch body to be switched can intervene. Such a speed adjustment can either with help a mechanical synchronization or, z. B. in a claw circuit, pay through a precisely controlled leadership of the rotation the gear elements to be coupled to one another at least approximately same value can be achieved. A switching arrangement with mechanical Synchronization allows faster switching because without stopping is switched from one end position to the other end position. However, the structure of such a switching arrangement is relatively consuming. One executed as a claw circuit Switching arrangement with precise speed adjustment via requires the control of the drive motor or the transmission brake a higher control engineering effort, as well as a greater time required, because the switching arrangement with each shift to the neutral position and back out of this has to be switched out.

Eine mechanische Synchronisierung besteht im Wesentlichen aus ersten Reibflächen, z. B. einem Reibkonus am Kupplungskörper und aus diesen gegenüberliegenden zweiten Reibflächen, z. B. einem Gegenkonus an einem Synchronring, der zudem eine Sperrverzahnung aufweist. Der Synchronring läuft mit der Schiebemuffe um, kann sich jedoch zwischen zwei Anschlägen gegenüber dieser um einen begrenzten Drehwinkel drehen, damit eine Sperrverzahnung am Synchronring in Sperrstellung gebracht wird. Bewegt man die Schiebemuffe in Richtung des zu schaltenden Kupplungskörpers, wird der Synchronring mit seinem Gegenkonus über nachgebende Rastmittel gegen den Reibkonus des Kupplungskörpers gedrückt. Dabei verdreht sich der Synchronring relativ zur Schiebemuffe, so dass stirnseitige Schrägflächen der Schaltverzahnung auf entsprechende Sperrflächen der Sperrverzahnung stoßen. Dadurch wird eine Axialkraft auf den Synchronring und die Reibflächen ausgeübt. Die Schaltkraft erzeugt gleichzeitig über die Schrägflächen eine Rückstellkraft auf den Synchronring. Diese überwiegt bei Gleichlauf der Teile die an den Reibflächen wirkende Umfangskraft und bringt den Synchronring in eine freie Durchschaltstellung, bei der die Schiebemuffe durchgeschaltet werden kann.A mechanical synchronization essentially consists of first Friction surfaces, z. B. a Reibkonus on the coupling body and from these opposite second friction surfaces, z. B. a counter-cone on a synchronizer ring, which also has a locking teeth having. The synchronizer ring runs with the sliding sleeve, However, you can face between two attacks this turn by a limited angle of rotation, so that a locking toothing is brought into locking position on the synchronizer ring. If you move the sliding sleeve in the direction of the coupling body to be switched, the Synchronizer ring with its counter cone on yielding locking means pressed against the Reibkonus of the coupling body. In this case, the synchronizer ring rotates relative to the sliding sleeve, so that frontally inclined surfaces of the shift toothing encounter corresponding blocking surfaces of the locking teeth. Thereby becomes an axial force on the synchronizer ring and the friction surfaces exercised. The switching force generated simultaneously via the inclined surfaces a restoring force on the synchronizer ring. This outweighs the synchronization of Parts acting on the friction surfaces circumferential force and brings the synchronizer ring in a free switching position, in the the sliding sleeve can be switched through.

Eine derartige mechanische Synchronisierung zur Schaltung einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes ist beispielsweise in der DE 19733519 A1 beschrieben. Gemäß einer dort beschriebenen Ausführung wird der Synchronring zur Aufhebung der Sperrstellung beim Schaltvorgang immer in dieselbe Richtung verdreht. Die Sperrverzahnung ist dazu auf der Stirnseite nur einseitig abgeschrägt, wodurch wiederum die Verzahnung verstärkt ausgeführt werden kann ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen. Eine solche Synchronisierung ist jedoch nur in einer Drehrichtung, nämlich bei Vorwärtsfahrt wirksam, weil der Synchronring mit der einseitig abgeschrägten Sperrverzahnung bei Rückwärtsfahrtschaltungen durch das umgekehrte Drehmoment sofort aus der Sperrstellung in die freie Durchschaltstellung verdreht wird und damit nicht mehr sperrend wirkt, bis der Gleichlauf zwischen den zu kuppelnden Getriebeelementen erreicht ist.Such a mechanical synchronization for switching a range group of a multi-group transmission is for example in the DE 19733519 A1 described. According to an embodiment described there, the synchronizer ring is always rotated in the same direction to cancel the locking position during the switching process. The locking toothing is bevelled on one side only on one side, which in turn allows the teeth to be made reinforced without requiring additional space. However, such a synchronization is effective only in one direction, namely when driving forward, because the synchronizer ring is rotated with the one-sided tapered locking teeth in reverse drive by the reverse torque immediately from the locked position to the free through position and thus no longer blocking acts until the synchronization between reached to be coupled gear elements.

Zum Schalten der Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes ist die oben beschriebene Schaltanordnung bislang gut geeignet, weil es üblich ist, die Bereichsgruppe nur bei Vorwärtsfahrt zu schalten. Rückwärtsgänge werden bisher in den eingangs beschriebenen Mehrgruppengetrieben nur durch Schaltungen im Hauptgetriebe, also ohne eine Bereichsschaltung geschaltet. Es gibt nun jedoch Bestrebungen auch beim Rückwärtsfahren Bereichsschaltungen in derartigen Mehrgruppengetrieben vorzunehmen. Da die oben beschriebene mechanische Synchronisierung für die Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes jedoch bei Rückwärtsfahrt nicht wirksam ist, treten mit dem herkömmlichen Schaltablauf einer Bereichsschaltung bei Rückwärtsfahrt unerwünschte Ratschgeräusche und ein erhöhter Verschleiß auf.For switching the range group of a multi-group transmission, the switching arrangement described above is so far well suited, because it is customary to switch the range group only when driving forward. Reverse gears are previously switched in the multi-group transmissions described above only by switching in the main transmission, ie without a range circuit. However, there are now efforts to make even when reversing range circuits in such multi-group transmissions. However, since the mechanical synchronization described above for the range group of a multi-group transmission is not effective when reversing, occur with the conventional Shift sequence of a range shift when reversing undesirable ratchet noise and increased wear on.

Um derart synchronisierte Schaltanordnungen auch bei Rückwärtsfahrt störungsfrei zu schalten, kann eine Neutralstellung zwischen den beiden Endstellungen der Schaltanordnung eingerichtet werden. Damit können Bereichsschaltungen auch bei Rückwärtsfahrt störungsfrei durchgeführt werden, indem die Getriebeeingangswelle präzise auf die erforderliche Zieldrehzahl des Zielganges beschleunigt bzw. abgebremst wird, während die Schaltanordnung in der Neutralstellung steht.Around such synchronized switching arrangements even when reversing can switch smoothly, a neutral position between be set up the two end positions of the switching arrangement. This allows range switching even when reversing be carried out smoothly by the transmission input shaft precisely to the required target speed of the target gear is accelerated or decelerated while the switching arrangement in the neutral position stands.

Eine Neutralstellung kann beispielsweise durch die Verwendung eines Dreistellungszylinders zum Betätigen der Schaltschiene realisiert werden, wobei die mittlere Stellung des Dreistellungszylinders der Neutralstellung der Schaltanordnung entspricht. Eine andere Möglichkeit, um eine Neutralstellung zu realisieren, ist die Verwendung einer Rastiereinrichtung für die Neutralstellung, die beispielsweise an einer Schaltschiene der Schaltanordnung angeordnet ist. Eine derartige Rastierung ist aus der DE 102005022995 A1 bekannt. Bei beiden Möglichkeiten kann die Neutralstellung jedoch nur mit einer begrenzten Genauigkeit angefahren bzw. gehalten werden. Dadurch ergeben sich Toleranzbereiche in beiden Bewegungsrichtungen, die bei der Auslegung und Ansteuerung der Schalteinrichtung berücksichtigt werden müssen, um sicher zu stellen, dass die tatsächliche Neutralstellung der Schaltanordnung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, in dem die Schaltvorgänge störungsfrei ablaufen. Die zusätzlichen, durch die Neutralstellung bedingten Toleranzbereiche und damit längeren Wege der Schalt- bzw. Getriebeelemente laufen jedoch dem Bestreben nach einem möglichst kleinen Bauraum und nach kurzen Schaltwegen entgegen.A neutral position can be realized for example by the use of a three-position cylinder for actuating the shift rail, wherein the middle position of the three-position cylinder corresponds to the neutral position of the switching arrangement. Another way to realize a neutral position is the use of a locking device for the neutral position, which is arranged for example on a shift rail of the switching arrangement. Such a detent is from the DE 102005022995 A1 known. In both cases, the neutral position can be approached or held only with a limited accuracy. This results in tolerance ranges in both directions of movement, which must be taken into account in the design and control of the switching device to ensure that the actual neutral position of the switching arrangement is within a predetermined range in which the switching operations run smoothly. However, the additional, caused by the neutral position tolerance ranges and thus longer paths of the shift or transmission elements run counter to the desire for the smallest possible space and short switching paths.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum störungsfreien Schalten einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes bei Vor- und Rückwärtsfahrt zu schaffen, wobei die Schaltanordnung der Bereichsgruppe eine mechanische Synchronisierung aufweist und möglichst wenig Bauraum benötigt. Des Weiteren soll eine entsprechende Schaltanordnung und ein entsprechendes Mehrgruppengetriebe geschaffen werden, die beide kurze Schaltwege aufweisen und möglichst wenig Bauraum benötigen.It the object of the present invention is a method for trouble-free Switching a range group of a multi-group transmission at and reverse drive, wherein the switching arrangement the range group has a mechanical synchronization and requires as little space as possible. Furthermore should a corresponding switching arrangement and a corresponding multi-group transmission be created, both have short switching paths and possible need little space.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Schaltanordnung gemäß Patentanspruch 4 und ein Mehrgruppengetriebe gemäß Patentanspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.Solved This object is achieved by a method having the features of the claim 1, a switching arrangement according to claim 4 and a multi-group transmission according to claim 10. Advantageous developments are in the respective dependent Claims described.

Demnach wird ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes mit einem langsamen und einem schnellen Bereich bei Rückwärtsfahrt vorgeschlagen, wobei eine Schaltanordnung der Bereichsgruppe eine mechanische Synchronisierung aufweist. Erfindungsgemäß wird bei Rückwärtsfahrt und Schaltungen in den langsamen Bereich ein Gleichlauf der zu verbindenden Getriebeelemente durch eine geregelte Drehzahlführung der Getriebeeingangswelle mit Hilfe des Antriebsmotors herbeigeführt, wogegen bei Schaltungen in den schnellen Bereich die Getriebeeingangswelle zunächst abgebremst wird, bis unterhalb einer Zieldrehzahl n_S und danach der Gleichlauf der zu verbindenden Getriebeelemente durch die mechanische Synchronisierung herbeigeführt wird.Accordingly, a method is proposed for switching a range group of a multi-group transmission having a slow and a fast range in reverse, wherein a switching arrangement of the range group has a mechanical synchronization. According to the invention, a backlash and circuits in the slow range a synchronization of the transmission elements to be connected by a controlled speed control of the transmission input shaft by means of the drive motor causes, whereas in circuits in the fast range, the transmission input shaft is first decelerated to below a target speed n _S and then the Synchronization of the transmission elements to be connected is brought about by the mechanical synchronization.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die üblicherweise in der Bereichsgruppe von Mehrgruppengetrieben benutzten mechanischen Synchronisierungen nur in einer Fahrtrichtung, nämlich bei Vorwärtsfahrt, wirksam sind. Deshalb ergeben sich mit dem herkömmlichen Schaltablauf, der bisher für Bereichsschaltungen bei Vorwärtsfahrt angewendet wurde, bei Bereichsschaltungen während der Rückwärtsfahrt Probleme. Es kommt zu unerwünschten Ratschgeräuschen und zu erhöhtem Verschleiß. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Nachteile beseitigt, weil die notwendige Drehzahlangleichung der zu verbindenden Getriebeteile bei Rückwärtsfahrt auf eine andere Art durchgeführt wird. Das beschriebene Anpassen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle wird beispielsweise mit Hilfe von elektronischen Steuereinrichtungen, wie einer Fahrzeug-, Motor- und/oder Getriebesteuerung durch ein Beschleunigen oder Abbremsen der Getriebeeingangswelle gesteuert bzw. geregelt. Auf diese Weise können die bestehenden Vorteile der herkömmlichen mechanischen Synchronisierung bei Vorwärtsfahrt genutzt werden und ein störungsfreier Ablauf der Bereichsschaltungen bei Rückwärtsfahrt ist trotzdem möglich.Of the Invention is based on the finding that the usual mechanical synchronizations used in the range group of multi-group transmissions only in one direction of travel, namely when driving forwards, are effective. Therefore arise with the conventional Switching sequence, which was previously for range switching when moving forward was applied to range shifting during reverse Problems. It comes to unwanted Ratchet noise and to increased wear. With the invention Procedures, these disadvantages are eliminated because the necessary speed adjustment the gear parts to be connected when reversing is done in a different way. The described Adjusting the speed of the transmission input shaft, for example with the help of electronic control devices, such as a vehicle, Motor and / or transmission control by accelerating or decelerating the transmission input shaft controlled or regulated. In this way can the existing advantages of the conventional mechanical synchronization used when driving forward and trouble-free operation of the area circuits when reversing is still possible.

Vorzugsweise erfolgt die geregelte Drehzahlführung der Getriebeeingangswelle beim Beschleunigen mit Hilfe des Antriebsmotors und beim Abbremsen der Getriebeeingangswelle mit Hilfe einer Getriebebremse, während sich die Schaltanordnung in einer Neutralstellung befindet, wobei der Antriebsmotor und die Getriebebremse von der Fahrzeug-, Motor- und/oder Getriebesteuerung angesteuert werden.Preferably the controlled speed control of the transmission input shaft when accelerating with the help of the drive motor and when braking the transmission input shaft by means of a transmission brake while the switching arrangement is in a neutral position, wherein the drive motor and the transmission brake from the vehicle, engine and / or transmission control are controlled.

Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass die Neutralstellung innerhalb eines Neutralstellungsbereiches liegt, der sich in axialer Richtung von einem Ausschaltpunkt zwischen einer Schaltverzahnung einer Schiebemuffe und einer Kupplungsverzahnung des langsamen Bereiches bis zu einem Synchronpunkt des schnellen Bereiches erstreckt, wobei der Synchronpunkt bei der Schaltbewegung der Schiebemuffe in Richtung schneller Bereich dann erreicht ist, wenn die Schaltverzahnung der Schiebemuffe auf eine Sperrverzahnung eines Synchronringes trifft, der dem schnellen Bereich zugeordnet ist. Der Ausschaltpunkt zwischen der Schaltverzahnung der Schiebemuffe und der Kupplungsverzahnung an dem Kupplungskörper des langsamen Bereiches ist der Punkt, an dem bei der Bewegung der Schiebemuffe in Richtung schneller Bereich zwischen der Schaltverzahnung und der Kupplungsverzahnung der Berührungskontakt abbricht und ein Abstand in axialer Richtung entsteht.A preferred embodiment of the method provides that the neutral position is within a neutral range, which in the axial direction of a switch-off between a switching toothing of a sliding sleeve and a coupling teeth of the slow range to a synchronization point of the fast range he stretches, wherein the synchronization point is reached in the switching movement of the sliding sleeve in the direction of rapid range when the switching teeth of the sliding sleeve meets a locking teeth of a synchronizer ring, which is assigned to the fast range. The switch-off point between the switching teeth of the sliding sleeve and the coupling teeth on the coupling body of the slow range is the point at which breaks off the contact during movement of the sliding sleeve in the direction of faster range between the switching teeth and the coupling teeth and creates a distance in the axial direction.

Da die mechanische Synchronisierung bei Rückwärtsfahrt nur beim Schalten in den schnellen Bereich benutzt wird, wird der Schaltweg, der zur Funktion der mechanischen Synchronisierung notwendig ist, beim Schalten in den langsamen Bereich bei Rückwärtsfahrt nicht benötigt. Dadurch ist es möglich, diesen Schaltweg bzw. diesen Platz anderweitig zu nutzen, beispielsweise als Neutralstellungsbereich. Innerhalb dieses Neutralstellungsbereiches lassen sich auch die Toleranzbereiche abdecken, ohne dass die gesamte Schaltanordnung mehr Bauraum benötigt.There the mechanical synchronization when reversing only when switching to the fast range is used, the Switching path necessary for the function of mechanical synchronization is, when switching in the slow range when reversing not required. This makes it possible for this Schaltweg or to use this place otherwise, for example as a neutral position range. Leave within this neutral position range also cover the tolerance ranges, without the entire switching arrangement more space needed.

Insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird eine Schaltanordnung zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes mit einem langsamen und einem schnellen Bereich und mit einer mechanischen Synchronisierung vorgeschlagen, die eine axial verschiebbare Schiebemuffe mit beidseitig angeordneten Synchronringen mit Sperrverzahnung aufweist. Erfindungsgemäß weist die Schaltanordnung des Weiteren eine Neutralstellungsrastierung auf, mit der die Schaltanordnung in einem Neutralstellungsbereich rastierbar ist, der sich in axialer Richtung erstreckt. Innerhalb dieses Neutralstellungsbereiches ist die Schaltanordnung in einer Neutralstellung zwischen den zwei Endstellungen, die dem langsamen und dem schnellen Bereich entsprechen, rastierbar. Das heißt, dass die Neutralstellung nicht als ein Punkt definiert ist, sondern als ein Bereich in der axialen Bewegungsrichtung der Schiebemuffe. Dies ist innerhalb des vorhandenen Bauraumes einer herkömmlichen Schaltanordnung mit mechanischer Synchronisierung möglich, weil der Weg der Schiebemuffenverzahnung über den Synchronring bei Bereichsschaltungen bei Rückwärtsfahrt in den langsamen Bereich nicht für die Synchronisierung benötigt wird. Bei diesen Bereichsschaltungen wird die Drehzahl der zu verbindenden Getriebeteile erfindungsgemäß allein durch eine präzise Führung der Motordrehzahl angeglichen.Especially to carry out the method described is a Switching arrangement for switching a range group of a multi-group transmission with a slow and a fast range and with a mechanical Synchronization proposed, the axially displaceable sliding sleeve having both sides arranged synchronizer rings with locking teeth. According to the invention the switch assembly further includes a neutral position latch on, with the switching arrangement in a neutral position range can be latched, which extends in the axial direction. Within This neutral position range is the switching arrangement in one Neutral position between the two end positions, the slow and the fast range correspond, can be locked. This means, that the neutral position is not defined as a point, but as an area in the axial direction of movement of the sliding sleeve. This is within the available space of a conventional Switching arrangement with mechanical synchronization possible, because the way the sliding sleeve teeth on the synchronizer ring in area circuits when reversing in the slow range is not needed for synchronization. In these range circuits, the speed of the to be connected Gear parts according to the invention alone by a Precise guidance of the engine speed adjusted.

Bevorzugt erstreckt sich der Neutralstellungsbereich von einem Ausschaltpunkt des langsamen Bereiches bis zu einem Synchronpunkt des schnellen Bereiches. Dabei liegt der Ausschaltpunkt dort, wo die einander zugewandten Enden einer Schaltverzahnung der Schiebemuffe und einer Kupplungsverzahnung eines dem langsamen Bereich zugeordneten Kupplungskörpers bei radialer Blickrichtung auf einer Linie liegen, und der Synchronpunkt liegt dort, wo die Schaltverzahnung der Schiebemuffe bei der Schaltbewegung der Schiebemuffe in Richtung des schnellen Bereiches auf die Sperrverzahnung des dem schnellen Bereich zugeordneten Synchronringes trifft.Prefers The neutral position range extends from a switch-off point of the slow range up to a sync point of the fast Area. The switch-off point is where the each other facing ends of a switching toothing of the sliding sleeve and a Clutch toothing of the slow-release area associated coupling body lie in a radial line of sight on a line, and the sync point is where the gear teeth of the sliding sleeve in the switching movement the sliding sleeve in the direction of the fast area on the ratchet teeth of the fast range associated synchronizer ring hits.

Die Schaltanordnung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung automatisiert betätigbar. Dazu sind Betätigungsaktuatoren der Schaltanordnung von einer elektronischen Steuereinrichtung in Abhängigkeit von erfassten und der Steuereinrichtung zugeführten Drehzahlwerten an antriebsseitigen und abtriebsseitigen Getriebeelementen ansteuerbar.The Switching arrangement is according to another preferred Execution automated. These are Actuator actuators of the switching arrangement of an electronic Control device as a function of detected and Control device supplied speed values on drive-side and driven-side gear elements controllable.

Die Neutralstellungsrastierung ist vorzugsweise gesteuert ein- und ausschaltbar. Dazu ist die Neutralstellungsrastierung von einer elektronischen Steuereinrichtung in Abhängigkeit von erfassten und der Steuereinrichtung zugeführten Drehzahlwerten an den antriebsseitigen und den abtriebsseitigen Getriebeelementen ein- und ausschaltbar. Auf diese Weise ist es möglich, die Neutralstellungsrastierung nur in den Phasen einzuschalten, in denen sie benötigt wird, nämlich bei Bereichsschaltungen bei Rückwärtsfahrt. In allen anderen Betriebsphasen kann die Neutralstellungsrastierung unwirksam bzw. ausgeschaltet sein. Bei herkömmlichen Rastierungen wirkt ein vorgespanntes Rastierelement dauernd und bei allen Schaltungen bremsend gegenüber der Betätigungskraft bei Bereichschaltungen. Demgegenüber können die Schaltkräfte durch das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt gering gehalten werden, weil bei Schaltungen bei Vorwärtsfahrt keine Rastierkräfte überwunden werden müssen. So können die Betätigungskraft, die Betätigungsenergie und der Verschleiß der Schaltelemente gering gehalten werden.The Neutral position detent is preferably controlled on and off. For this purpose, the Neutralstellungsrastierung of an electronic control device depending on detected and the control device supplied speed values at the drive side and the output side gear elements on and off. On this way it is possible to neutralize the neutral position only to turn on in the phases in which it is needed namely in area circuits when reversing. In all other phases of operation, the neutral position lock be ineffective or switched off. In conventional detents acts a biased Rastierelement permanently and in all circuits braking against the actuating force in area circuits. In contrast, the switching forces total by the inventive method be kept low, because in circuits when driving forward no locking forces must be overcome. So can the operating force, the actuation energy and the wear of the switching elements are kept low.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung weist eine Neutralstellungsrastierung mit einem Rastelement auf, welches zum Zwecke der Rastierung formschlüssig in eine Vertiefung einer zur Schaltanordnung gehörenden Schaltschiene eingreift. Zur Verwirklichung des Rastierstellungsbereiches hat die Vertiefung in der Schaltschiene eine gewisse Ausdehnung in Betätigungsrichtung, so dass das eingerückte Rastelement im rastierten Zustand die Schaltanordnung nicht auf eine feste Neutralstellung festlegt, sondern einen bestimmten Bereich als Neutralstellungsbereich offen lässt.A preferred embodiment of the invention has a Neutralstellungsrastierung with a locking element, which is a form-fitting for the purpose of detent in a recess belonging to the switching arrangement Switching rail engages. For the realization of Rastierstellungsbereiches has the depression in the shift rail a certain extent in the direction of actuation, so that the indented Locking element in the locked state, the switching arrangement not on defines a fixed neutral position, but a certain range as a neutral position range leaves open.

Die Erfindung umfasst auch ein Mehrgruppengetriebe mit einer Splitgruppe, einer Hauptgruppe und einer Bereichsgruppe, bei dem die Bereichsgruppe mit einer synchronisierten Schaltanordnung ausgestattet ist und eine Neutralstellungsrastierung aufweist.The invention also includes a multi-group transmission having a split group, a main group and a range group, in which the range group is equipped with a synchronized switching arrangement and has a Neutralstellungsrastierung.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für automatisierte Stufengetriebe, bei denen die Schaltung durch pneumatische oder hydraulische Stellglieder betätigt wird.The Invention is particularly suitable for automated multi-step transmissions, where the circuit by pneumatic or hydraulic actuators is pressed.

Mit Hilfe der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung und weitere Vorteile näher erläutert. Dabei zeigenWith Help the following figures, the invention and other advantages explained in more detail. Show

1 den Drehzahlverlauf der Getriebeeingangswelle bei Bereichsschaltungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, 1 the speed curve of the transmission input shaft at range circuits according to the inventive method,

2 eine teilweise Abwicklung eines Zylinderschnitts im Bereich der Schaltverzahnung der Schiebemuffe und der Kupplungsverzahnungen der Kupplungskörper einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung in mittiger Neutralstellung, 2 a partial development of a cylindrical section in the region of the switching toothing of the sliding sleeve and the coupling teeth of the coupling body of a switching arrangement according to the invention in the center neutral position,

3 die teilweise Abwicklung aus 2, wobei sich die Schiebemuffe am Synchronpunkt in Richtung schneller Bereich befindet, 3 the partial settlement 2 with the sliding sleeve at the synchronization point in the direction of the fast range,

4 die teilweise Abwicklung aus 2, wobei sich die Schiebemuffe am Durchschaltpunkt in Richtung schneller Bereich befindet, 4 the partial settlement 2 with the sliding sleeve at the switching point in the direction of the fast range,

5 die teilweise Abwicklung aus 2, wobei sich die Schiebemuffe am Ausschaltpunkt zwischen der Schaltverzah nung der Schiebemuffe und der Kupplungverzahnung des langsamen Bereiches befindet und 5 the partial settlement 2 , wherein the sliding sleeve at the switch-off point between the Schaltverzah tion of the sliding sleeve and the coupling teeth of the slow range is and

6 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung in Neutralstellung bei eingeschalteter Neutralstellungsrastierung. 6 a section of a switching arrangement according to the invention in the neutral position with switched Neutralstellungsrastierung.

Das Diagramm in 1 zeigt anhand der durchgezogenen Linie den Drehzahlverlauf 13 der Getriebeeingangswelle während eines Schaltvorganges bei Rückwärtsfahrt vom schnellen in den langsamen Bereich der Bereichsgruppe eines Mehrgruppengetriebes und während eines anschließenden Schaltvorganges vom langsamen in den schnellen Bereich.The diagram in 1 shows the speed curve based on the solid line 13 the transmission input shaft during a shift operation when reversing from the fast to the slow range of the range group of a multi-group transmission and during a subsequent switching operation from the slow to the fast range.

Auf der waagerechten Achse ist die Zeit aufgetragen, mit einigen definierten Zeitpunkten t_i, die im Folgenden einzeln erläutert werden. Die senkrechte Achse stellt einen relativen Drehzahlwert dar.The time is plotted on the horizontal axis, with some defined times t _i , which are explained individually below. The vertical axis represents a relative speed value.

Die gestrichelte Linie 14 zeigt die Stellung der Schaftanordnung zum jeweiligen Zeitpunkt. Die Stellung der Schaltanordnung kann zwischen einer Endstellung für den schnellen Bereich S, einer Neutralstellung N und einer Endstellung für den langsamen Bereich L wechseln.The dashed line 14 shows the position of the shaft assembly at the respective time. The position of the switching arrangement can switch between an end position for the fast range S, a neutral position N and an end position for the slow range L.

Zum Zeitpunkt t0 wird die Bereichsgruppe im schnellen Bereich betrieben und die Schaltanordnung steht in der Endstellung S. Die Getriebeeingangswelle dreht mit der verhältnismäßig niedrigen Drehzahl n_S. Zum Zeitpunkt t1 wird die Schaltanordnung der Bereichsgruppe in die Neutralstellung geschaltet und mit Hilfe des Antriebsmotors wird die Getriebeeingangswelle in Richtung Zieldrehzahl n_L für den langsamen Bereich beschleunigt. Das dargestellte Beispiel zeigt einen etwa linearen Drehzahlanstieg zwischen den Zeitpunkten t1 und t2. Kurz vor dem Erreichen der Zieldrehzahl n_L wird die Steigung des Dreh zahlanstieges geringer, um die Zieldrehzahl mit der erforderlichen Genauigkeit zu erreichen. Der Drehzahlanstieg der Getriebeeingangswelle zwischen den Punkten t1 und t2 kann auch einen anderen Verlauf und eine andere Steigung aufweisen, abhängig von der Drehmomentkurve des Antriebsmotors und von möglichen Kupplungsbetätigungen und Schaltabläufen in der Splitgruppe und in der Hauptgruppe des Mehrgruppengetriebes. Der Verlauf des Drehzahlanstieges wird vorteilhaft durch Steuerungseingriffe in die Motorsteuerung beeinflusst und durch Drehzahlsensoren überwacht.At time t0, the range group is operated in the fast range and the shift arrangement is in the end position S. The transmission input shaft rotates at the relatively low speed n _S. At time t1, the switching arrangement of the range group is switched to the neutral position and with the aid of the drive motor, the transmission input shaft is accelerated in the direction of the target speed n _L for the slow range. The illustrated example shows an approximately linear speed increase between the times t1 and t2. Shortly before reaching the target speed n _L , the slope of the rotational speed increase is lower to achieve the target speed with the required accuracy. The speed increase of the transmission input shaft between the points t1 and t2 may also have a different course and a different slope, depending on the torque curve of the drive motor and possible clutch operations and switching sequences in the split group and in the main group of the multi-group transmission. The course of the speed increase is advantageously influenced by control actions in the engine control and monitored by speed sensors.

Der Drehzahlanstieg der Getriebeeingangswelle kann bei einer als Planetengetriebe ausgeführten Bereichsgruppe auch zu einem Drehzahlrückgang an einem der zu verbindenden Getriebeelemente auf die Drehzahl Null führen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Kupplungsverzahnung des langsamen Bereiches gehäusefest angeordnet ist, weil beim Betrieb im langsamen Bereich ein Getriebeelement des Planetengetriebes, z. B. das Hohlrad, über die Schiebemuffe gehäusefest gehalten wird. In dieser Ausführung führt die Zieldrehzahl n_L der Getriebeeingangswelle bei Bereichsschaltungen in Richtung langsamer Bereich zum Stillstand der zu verbindenden Getriebeelemente Schiebemuffe und Kupplungskörper.The speed increase of the transmission input shaft can also lead to a reduction in rotational speed at one of the transmission elements to be connected to the speed zero in an area group designed as a planetary gear. This is for example the case when the coupling teeth of the slow range is fixed to the housing, because when operating in the slow range, a transmission element of the planetary gear, z. B. the ring gear is held fixed to the housing over the sliding sleeve. In this embodiment, the target speed n _{L of} the transmission input shaft leads in area switches in the direction of a slow range to a standstill of the transmission elements to be connected sliding sleeve and coupling body.

Sobald zum Zeitpunkt t2 der Gleichlauf bzw. der Stillstand der in der Bereichsgruppe zu verbindenden Getriebeelemente erreicht ist, wird die Schaltanordnung von der Neutralstellung N in die Endstellung für den langsamen Bereich L geschaltet. Dabei wird die Schiebemuffe aus einer mittleren Neutralstellung in die entsprechende Endstellung L verschoben, sodass die Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe mit der Kupplungsverzahnung 23 des langsamen Bereiches in Eingriff kommt.As soon as the synchronism or the standstill of the transmission elements to be connected in the range group is reached at the time t2, the switching arrangement is switched from the neutral position N into the end position for the slow range L. The sliding sleeve is moved from a middle neutral position to the corresponding end position L, so that the shift teeth 20 the sliding sleeve with the coupling teeth 23 the slow range is engaged.

Die antriebsseitige Drehzahl der Bereichsgruppe wird mit Hilfe des Antriebsmotors bis zum Zeitpunkt t2 genau auf die Zieldrehzahl beschleunigt, sodass das Schalten der Schaltanordnung der Bereichsgruppe in den langsa men Bereich ohne mechanische Synchroneinrichtung störungsfrei durchgeführt werden kann. Dies ist notwendig, weil die herkömmliche, mechanische Synchronisierung bei Rückwärtsfahrt in dieser Drehrichtung nicht wirksam ist.The drive-side speed of the range group is accelerated by the drive motor to the time t2 exactly to the target speed, so that the switching of the switching arrangement of the range group in the slowa area without mechanical synchronizer without interference can be performed. This is necessary because the conventional mechanical synchronization when reversing in this direction of rotation is not effective.

Der Drehzahlverlauf der Getriebeeingangswelle bei Schaltungen in den schnellen Bereich ist im Diagramm in 1 ab dem Zeitpunkt t3 dargestellt.The speed curve of the transmission input shaft for shifts in the fast range is shown in the diagram in 1 shown from the time t3.

Obwohl die mechanische Synchronisierung bei Bereichsschaltung in Richtung des schnellen Bereiches bei Rückwärtsfahrt nicht wirksam ist, ist ein bestimmter Schaltweg, der für die mechanische Synchronisierung bei Vorwärtsfahrt notwendig ist, auch bei Rückwärtsfahrtschaltungen vorhanden. Dieser Schaltweg wird bei Rückwärtsfahrtschaltungen in Richtung schneller Bereich als Neutralstellungsbereich genutzt. Auf diese Weise wird trotz der, für den erfindungsgemäßen Schaltablauf bei Rückwärtsfahrt notwendigen Neutralstellung nicht mehr Bauraum benötigt als bei einer herkömmlichen synchronisierten Schaltanordnung, die nur für Vorwärtsfahrtschaltungen störungsfrei verwendbar ist.Even though the mechanical synchronization with range switching in direction the fast range when reversing not is effective, is a certain switching path for the mechanical synchronization necessary when driving forwards is also present on reverse drive circuits. This switching path is in reverse driving circuits used in the direction of faster range than neutral position range. In this way, despite the, for the invention Shift sequence when reversing necessary neutral position No more installation space required than with a conventional one synchronized switching arrangement, which only for forward drive circuits is trouble-free usable.

Vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 wird die Bereichsgruppe im langsamen Bereich betrieben. Zum Zeitpunkt t3 wird die Schaltanordnung der Bereichsgruppe in die Neutralstellung N geschaltet und die Drehzahl der antriebsseitigen Drehmassen werden beispielsweise mit einer Getriebebremse im Hauptgetriebe abgebremst. Weil eine hinreichend genaue Drehzahlführung der antriebsseitigen Drehmassen auf die Zieldrehzahl n_S mittels einer Getriebebremse allein nicht möglich ist, und weil die mechanische Synchronisierung bei Rückwärtsfahrt in dieser Drehrichtung nicht wirksam ist, werden die antriebsseitigen Drehmassen beim Schalten in den schnellen Bereich bis unterhalb der Zieldrehzahl n_S abgebremst, um danach mit Hilfe der mechanischen Synchronisierung genau auf die Zieldrehzahl n_S beschleunigt zu werden. Durch das Abbremsen der antriebsseitigen Drehmassen bis unterhalb der Zieldrehzahl n_S wird die Drehrichtung zwischen der Schiebemuffe mit Synchronring und dem Kupplungskörper umgedreht, so dass die mechanische Synchronisierung trotz Rückwärtsfahrt wirksam ist und die Drehzahlen der zu verbindenden Getriebeelemente durch die mechanische Synchronisierung aneinander angeglichen werden.From time t2 to time t3, the range group is operated in the slow range. At time t3, the switching arrangement of the range group is switched to the neutral position N and the speed of the drive-side rotating masses are braked for example with a transmission brake in the main transmission. Because a sufficiently accurate speed guidance of the drive-side rotating masses on the target speed n _S by means of a transmission brake alone is not possible, and because the mechanical synchronization in reverse in this direction is not effective, the drive-side rotating masses are when switching in the fast range to below the target speed n _S decelerated to then be accelerated with the help of mechanical synchronization exactly to the target speed n _S. By braking the drive-side rotational masses below the target rotational speed n _S , the direction of rotation between the sliding sleeve with synchronizer ring and the coupling body is reversed, so that the mechanical synchronization is effective despite reversing and the rotational speeds of the transmission elements to be connected are aligned by the mechanical synchronization to each other.

Im Diagramm markiert t4 den Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Getriebeeingangswelle unterhalb der Zieldrehzahl n_S sinkt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehrichtung zwischen der Schiebemuffe mit Synchronring und dem Kupplungskörper umgedreht. Kurz nach dem Zeitpunkt t4 wird die Getriebebremse ausgeschaltet und die mechanische Synchronisierung beginnt beschleunigend auf die antriebsseitigen Drehmassen zu wirken, so dass sich der Drehzahlrückgang zum Zeitpunkt t5 umkehrt in einen Drehzahlanstieg in Richtung Zieldrehzahl n_S. Diese Zieldrehzahl n_S wird mit Hilfe der mechanischen Synchronisierung zum Zeitpunkt t6 erreicht.In the diagram, t4 marks the time at which the speed of the transmission input shaft drops below the target speed n _S. At this time, the direction of rotation between the sliding sleeve with synchronizer ring and the coupling body is reversed. Shortly after the time t4, the transmission brake is turned off and the mechanical synchronization begins to act accelerating on the drive-side rotating masses, so that the speed decrease at time t5 reverses into a speed increase in the direction of the target speed n _S. This target speed n _S is achieved by means of mechanical synchronization at time t6.

Zum Zeitpunkt t6 wird die Schaltungsanordnung von der Neutralstellung in die Endstellung S des schnellen Bereiches geschaltet. Dabei wird die Schiebemuffe aus einer mittleren Neutralstellung in die entsprechende Endstellung S verschoben, sodass die Schaltverzahnung der Schiebemuffe mit der Kupplungsverzahnung des langsamen Bereiches in Eingriff kommt.To the Time t6 will be the circuitry from the neutral position switched to the end position S of the fast range. It will the sliding sleeve from a middle neutral position in the corresponding End position S shifted, so that the switching teeth of the sliding sleeve with the coupling teeth of the slow area in engagement comes.

Die 2 bis 5 zeigen eine teilweise Abwicklung eines Zylinderschnitts einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung im Bereich der Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe, der Sperrverzahnungen 21, 22 der Synchronringe und der Kupplungsverzahnungen 23, 24 der Kupplungskörper. Die Pfeile 25 und 26 zeigen jeweils die relative Drehrichtung der Kupplungsverzahnungen 23 und 24 im Bezug auf die Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe bei Rückwärtsfahrt an.The 2 to 5 show a partial development of a cylindrical section of a switching arrangement according to the invention in the region of the switching teeth 20 the sliding sleeve, the locking teeth 21 . 22 the synchronizer rings and the coupling teeth 23 . 24 the coupling body. The arrows 25 and 26 each show the relative direction of rotation of the coupling teeth 23 and 24 in relation to the gearing 20 the sliding sleeve on reverse.

In 2 steht die Schaltanordnung in einer mittigen Neutralstellung. In dieser Stellung findet keine Drehmomentübertragung über die Bereichsgruppe statt. Die Synchronringe mit Sperrverzahnung 21, 22 rotieren gemeinsam mit der Schiebemuffe. Die Synchronringe sind in Umfangsrichtung um einen bestimmten Winkel zur Schiebemuffe verdrehbar, sodass die Sperrverzahnung 21, 22 der Synchronringe den Schaltweg für die Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe in die jeweilige Schaltrichtung freigeben können. Dies geschieht, wenn die schrägen Stirnflächen der Schaltverzahnung 20 durch die axial wirkende Betätigungskraft gegen die einseitig abgeschrägten Stirnflächen der Sperrverzahnung 21, 22 gedrückt werden, aneinander abgleiten und der Synchronring in die entsprechende Richtung verdreht wird, bis die Durchschaltstellung erreicht ist.In 2 the switching arrangement is in a central neutral position. In this position no torque transmission takes place via the range group. The synchronizer rings with locking teeth 21 . 22 rotate together with the sliding sleeve. The synchronizer rings are rotatable in the circumferential direction by a certain angle to the sliding sleeve, so that the locking teeth 21 . 22 the synchronizer rings the switching path for the shift teeth 20 the sliding sleeve can release in the respective switching direction. This happens when the oblique faces of the gearing 20 by the axially acting actuating force against the one-sided bevelled end faces of the locking teeth 21 . 22 be pressed, slide off each other and the synchronizer ring is rotated in the appropriate direction until the through position is reached.

Bei Rückwärtsfahrt rotiert die dem langsamen Bereich zugeordnete Kupplungsverzahnung 23 im Bezug zur Schaltverzahnung 20 in der Drehrichtung 25. Die dem schnellen Bereich zugeordnete Kupplungsverzahnung 24 rotiert im Bezug zur Schaltverzahnung 20 bei Rückwärtsfahrt in die Drehrichtung 26. Eine Betätigung der Schiebemuffe aus dieser Neutralstellung in eine der beiden Richtungen bewirkt, dass der jeweilige Synchronring mit Sperrverzahnung 23, 24 durch das Reibmoment an den Reibflächen in die Durchschaltstellung verdreht wird, ohne dass eine für die Synchronisierung notwendige Sperrwirkung eintritt. Aus diesem Grund ist diese mechanische Synchronisierung bei Rückwärtsfahrt nicht wirksam.When reversing rotates the slow range associated clutch teeth 23 in relation to the gearing 20 in the direction of rotation 25 , The coupling area associated with the fast area 24 rotates in relation to the gear teeth 20 when reversing in the direction of rotation 26 , An actuation of the sliding sleeve from this neutral position in one of the two directions causes the respective synchronizing ring with locking teeth 23 . 24 is rotated by the friction torque on the friction surfaces in the closed position, without the need for a synchronization barrier effect occurs. For this reason, this mechanical synchronization is not effective when reversing.

In 3 ist eine Betätigung der Schiebemuffe in Richtung der Kupplungsverzahnung 24 des schnellen Bereiches am Synchronpunkt dargestellt, wobei der Synchronpunkt bei der Schaltbewegung der Schiebemuffe in Richtung des schnellen Bereiches erreicht ist, wenn die Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe mit ihrer stirnseitigen Schrägfläche auf eine entsprechende Schrägflache an der Sperrverzahnung 22 des Synchronringes trifft, der dem schnellen Bereich zugeordnet ist. Der Synchronring mit der Sperrverzahnung 22 wird mit einer nicht dargestellten Reibfläche auf eine Reibfläche des entsprechenden Kupplungskörpers gedrückt. Die relative Drehrichtung des Kupp lungskörpers mit der Kupplungsverzahnung 24 bewirkt nun, dass der Synchronring mit der Sperrverzahnung 22 in die Durchschaltstellung verdreht wird, ohne dass eine für die Synchronisierung notwendige Sperrwirkung eintritt. Deshalb muss die Drehrichtung zwischen der Schiebemuffe und dem Kupplungskörper bei Schaltungen bei Rückwärtsfahrt in Richtung schneller Bereich zunächst umgekehrt werden, indem die Drehzahl der Getriebeeingangswelle mittels einer Getriebebremse bis unterhalb der Zieldrehzahl abgebremst wird. Dadurch kehrt sich die Drehrichtung 26 der Kupplungsverzahnung 24 aus der Sicht mit Schaltverzahnung 20 um in die Drehrichtung 27.In 3 is an actuation of the sliding sleeve in the direction of the coupling teeth 24 of shown at the synchronous point, wherein the synchronization point is reached in the switching movement of the sliding sleeve in the direction of the fast range when the shift teeth 20 the sliding sleeve with its frontally inclined surface on a corresponding inclined surface on the locking teeth 22 of the synchronizer ring associated with the fast range. The synchronizer ring with the locking teeth 22 is pressed with a friction surface, not shown, on a friction surface of the corresponding coupling body. The relative direction of rotation of the hitch be body with the coupling teeth 24 now causes the synchronizer ring with the locking teeth 22 is rotated into the through position without the need for synchronization blocking effect occurs. Therefore, the direction of rotation between the sliding sleeve and the coupling body in reverse gearshifts in the direction of fast range must first be reversed by the speed of the transmission input shaft is braked by means of a transmission brake to below the target speed. This reverses the direction of rotation 26 the coupling teeth 24 from the perspective with gear teeth 20 in the direction of rotation 27 ,

Wird nun die Schiebemuffe mit der Schaltverzahnung 20 in Richtung schneller Bereich betätigt, so bewirkt das über die Reibflächen des Synchronringes und des in Drehrichtung 27 rotierenden Kupplungskörpers erzeugte Reibmoment, dass die Sperrverzahnung 22 mit dem Synchronring in der Sperrstellung gehalten wird, bis die Drehzahldifferenz zwischen Synchronring und Kupplungskörper ausgeglichen ist und das Reibmoment gegen Null geht. Erst dann wird der Synchronring durch die Betätigungskraft an der Schiebemuffe über die stirnseitigen Schrägflächen der Schaltverzahnung 20 und der Sperrverzahnung 22 in die Durchschaltstellung verdreht. Die Durchschaltstellung ist in 4 dargestellt.Now the sliding sleeve with the gear teeth 20 operated in the direction of faster range, this causes via the friction surfaces of the synchronizer ring and in the direction of rotation 27 rotating coupling body generated friction torque that the locking teeth 22 is held in the locked position with the synchronizer ring until the speed difference between synchronizer ring and clutch body is balanced and the friction torque goes to zero. Only then is the synchronizer ring by the actuating force on the sliding sleeve on the frontal inclined surfaces of the shift teeth 20 and the locking teeth 22 turned into the through position. The switching position is in 4 shown.

Die Drehzahlangleichung bei Bereichsschaltungen bei Rückwärtsfahrt in den langsamen Bereich erfolgt erfindungsgemäß vollständig durch eine präzise Drehzahlführung der Getriebeeingangswelle mit Hilfe der Führung der Motordrehzahl. Die mechanische Synchronisierung wird dazu nicht benutzt. Deshalb kann ein Teil des Schaltweges in Richtung langsamer Bereich als Neutralstellungsbereich 29 genutzt werden, wie oben beschrieben. Der Neutralstellungsbereich 29 ist in 5 dargestellt. Er erstreckt sich in axialer Richtung von einem durch die Linie 28 markierten Ausschaltpunkt bis zum Synchronpunkt auf der Seite des schnellen Bereichs. Der Ausschaltpunkt ist durch die Linie 28 gekennzeichnet und liegt dort, wo die einander zugewandten Enden der Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe und der Kupplungsverzahnung 23 des dem langsamen Bereich zugeordneten Kupplungskörpers bei radialer Blickrichtung auf der Linie 28 liegen.According to the invention, the speed adjustment for range shifting when reversing into the slow range is completely accomplished by a precise speed control of the transmission input shaft by means of the guidance of the engine speed. The mechanical synchronization is not used. Therefore, part of the shift path may be in the slower range than the neutral position range 29 be used as described above. The neutral position range 29 is in 5 shown. It extends in the axial direction of one through the line 28 marked switch-off point to the synchronization point on the fast range side. The switch-off point is through the line 28 is marked and is where the facing ends of the gearing 20 the sliding sleeve and the coupling teeth 23 of the slow range associated coupling body in the radial direction of view on the line 28 lie.

Der Synchronpunkt ist bei der Schaltbewegung der Schiebemuffe in Richtung des schnellen Bereiches dann erreicht, wenn die Schaltverzahnung 20 der Schiebemuffe auf die Sperrverzahnung 22 des Synchronringes trifft, der dem schnellen Bereich zugeordnet ist.The synchronization point is reached in the switching movement of the sliding sleeve in the direction of the fast range then when the shift teeth 20 the sliding sleeve on the locking teeth 22 of the synchronizer ring associated with the fast range.

In der 6 ist ein Ausschnitt einer Schaltanordnung mit einer Neutralstellungsrastierung 5 dargestellt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die dargestellte Schaltanordnung kann in einer Neutralstellung rastiert werden und wird selbstständig in zwei Endstellungen rastiert. Dazu ist eine Schaltschiene 1 mit drei Vertiefungen 2, 3 und 4 versehen, die die jeweiligen Raststellungen vorgeben. 6 zeigt die Schaltanordnung in der Neutralstellung und mit eingeschalteter und eingerückter Neutralstellungsrastierung 5. Die Schaltschiene 1 wird von der Neutralstellungsrastierung 5 in einer mittleren Stellung, der Neutralstellung gehalten. Die Neutralstellung der Schaltschiene 1 entspricht auch der Neutralstellung einer nicht dargestellten Schiebemuffe der Schaltanordnung.In the 6 is a section of a switching arrangement with a neutral position detent 5 represented, which is suitable for carrying out the method according to the invention. The illustrated switching arrangement can be latched in a neutral position and is automatically locked in two end positions. This is a shift rail 1 with three wells 2 . 3 and 4 provided that specify the respective locking positions. 6 shows the switching arrangement in the neutral position and with switched on and engaged Neutralstellungsrastierung 5 , The shift rail 1 is from the neutral position detent 5 in a middle position, the neutral position held. The neutral position of the shift rail 1 also corresponds to the neutral position of a sliding sleeve, not shown, of the switching arrangement.

Die Neutralstellung ist durch eine Vertiefung 4 in der Schaltschiene 1 in Verbindung mit einem in diese Vertiefung 4 formschlüssig eingreifenden Rastelement 7 rastierbar. Mögliche toleranzbedingte Abweichungen der Neutralstellung liegen innerhalb des Neutralstellungsbereiches 29. Das Rastelement 7 ist Teil der Neutralstellungsrastierung 5. Die Neutralstellungsrastierung 5 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 10, aus einem elektromagnetischen Aktuator 6, aus dem Rastelement 7 mit einem Mitnehmerbund 9 und aus einer Rückhaltefeder 8.The neutral position is through a depression 4 in the shift rail 1 in conjunction with one in this depression 4 positively engaging latching element 7 rastierbar. Possible tolerance-related deviations of the neutral position are within the neutral range 29 , The locking element 7 is part of the neutral position detent 5 , The neutral position detent 5 consists essentially of a housing 10 , from an electromagnetic actuator 6 , from the locking element 7 with a takeaway 9 and a retaining spring 8th ,

Die Neutralstellungsrastierung 5 ist über nicht dargestellte signalübertragende Steuerleitungen mit einer ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Getriebesteuerung verbunden und kann so durch den elektromagnetischen Aktuator 6 betätigt bzw. ein- und ausgeschaltet werden. Im eingeschalteten Zustand drückt der Aktuator 6 das Rastelement 7 mit dessen unterem Ende entgegen der Kraft der Rückhaltefeder 8 in die Vertiefung 4 der Schaltschiene 1 und rastiert so die gesamte Schaltanordnung in der Neutralstellung. Diese Art der Betätigung ermöglicht es die Neutralstellungsrastierung während der Vorwärtsfahrt ausgeschaltet zu lassen. Da die Neutralstellungsrastierung erfindungsgemäß nur bei Bereichsschaltungen während der Rückwärtsfahrt erforderlich ist, können Bereichsschaltungen bei Vorwärtsfahrt unbeeinflusst von der Neutralstellungsrastierung erfolgen. So können die Schaltkräfte und Verschleiß bei Bereichsschaltungen während der Vorwärtsfahrt gering gehalten werden, weil dabei keine Rastierkräfte überwunden werden müssen.The neutral position detent 5 is connected via signal transmission control lines, not shown, with a likewise not shown electronic transmission control and can be so by the electromagnetic actuator 6 be operated or turned on and off. When switched on, the actuator presses 6 the locking element 7 with its lower end against the force of the retaining spring 8th into the depression 4 the shift rail 1 and thus rests the entire switching arrangement in the neutral position. This type of operation makes it possible to leave the Neutral Positionsrastierung turned off while driving forward. Since the Neutralstellungsrastierung according to the invention is required only in area circuits during reverse travel, range circuits can be done during forward travel unaffected by the Neutralstellungsrastierung. Thus, the shifting forces and wear in area circuits during forward travel can be kept low because it no locking forces must be overcome.

Die Endstellungen der Schaltanordnung entsprechen dem jeweils eingelegten langsamen bzw. schnellen Bereich. Sie werden rastiert, indem ein federbelastetes Rastelement 11 formschlüssig in eine der jeweiligen Endstellung zugeordnete Vertiefung 2 bzw. 3 in der Schaltschiene 1 eingreift. Im Gegensatz zu der Neutralstellungsrastierung 5 drückt das durch die Rastierfeder 12 federbelastete Rastelement 11 für die Rastierung der Endstellungen dauernd auf die Schaltschiene 1. Die Rastierfeder 12 stützt sich gegenüber dem Rastelement 11 an einem ortsfesten Bauteil des Getriebegehäuses ab.The end positions of the switching arrangement correspond to the respectively inserted slow or fast range. They are latched by a spring-loaded latching element 11 positively in one of the respective end position associated recess 2 respectively. 3 in the shift rail 1 intervenes. In contrast to the Neutralstellungsrastierung 5 pushes that through the detent spring 12 spring-loaded locking element 11 for the locking of the end positions permanently on the shift rail 1 , The locking spring 12 supports the locking element 11 on a stationary component of the transmission housing.

11: Schaltschieneshift rail
22: Vertiefungdeepening
33: Vertiefungdeepening
44: Vertiefungdeepening
55: NeutralstellungsrastierungNeutralstellungsrastierung
66: Aktuatoractuator
77: Rastelementlocking element
88th: RückhaltefederRetaining spring
99: MitnahmebundTake Bund
1010: Gehäusecasing
1111: Rastelementlocking element
1212: Rastierfederdetent spring
1313: DrehzahllinieSpeed line
1414: Schaltstellungswitch position
2020: Schaltverzahnungshift gearing
2121: Sperrverzahnunglocking teeth
2222: Sperrverzahnunglocking teeth
2323: Kupplungsverzahnungcoupling teeth
2424: Kupplungsverzahnungcoupling teeth
2525: DrehrichtungspfeilDirection arrow
2626: DrehrichtungspfeilDirection arrow
2727: DrehrichtungspfeilDirection arrow
2828: Linieline
2929: NeutralstellungsbereichNeutral range
SS: Endstellung schneller Bereichend position fast range
NN: Neutralstellungneutral position
LL: Endstellung langsamer Bereichend position slow range
nn: Drehzahlrotation speed
n_L n _L: Zieldrehzahl langsamer BereichTarget speed slow range
n_S n _s: Zieldrehzahl schneller BereichTarget speed fast range
tt: ZeitTime
t1–t6t1-t6: Zeitpunkte im Schaltverlauftimings in the switching process

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19733519 A1 [0005]
DE 102005022995 A1 [0008]

Claims

A method for switching a range group of a multi-group transmission with a slow and a fast range in reverse, wherein a switching arrangement of the range group has a mechanical synchronization, characterized in that in circuits in the slow range, a synchronization of the transmission elements to be connected by a controlled speed control of the transmission input shaft Help the drive motor is brought about, and that in circuits in the fast range, the transmission input shaft is first decelerated to below a target speed n _S , and that then the synchronization of the transmission elements to be connected at the target speed n _S caused by the mechanical synchronization.

Method according to claim 1, characterized in that that the regulated speed control of the transmission input shaft with the help of the drive motor and the deceleration of the transmission input be carried out with the aid of a gear brake, respectively, while the switching arrangement in a neutral position located.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the neutral position within a neutral range which lies in the axial direction of a switch-off between a shift teeth of a sliding sleeve and a coupling teeth of the slow range up to a sync point of the fast Range extends, wherein the synchronization point in the switching movement the sliding sleeve in the direction of the fast range then reached is when the shift teeth of the sliding sleeve on a locking teeth of a synchronizer ring that matches the fast range is.

Switching arrangement for switching a range group of a multi-group transmission with a slow and a fast range, wherein the switching arrangement comprises an axially displaceable sliding sleeve with synchronizer rings with locking teeth (8) arranged on both sides. 21 . 22 ), characterized in that the switching arrangement comprises a neutral position latching ( 5 ), with which the switching arrangement in a neutral position range ( 29 ) can be latched, which extends in the axial direction.

Switching arrangement according to Claim 4, characterized in that the neutral position range ( 29 ) extends from a switch-off point of the slow range up to a synchronization point of the fast range, wherein the switch-off point is located where the mutually facing ends of a shift toothing ( 20 ) of the sliding sleeve and a coupling toothing ( 23 ) of the slow area associated coupling body in the radial direction of view are in line, and wherein the synchronization point is where the switching toothing ( 20 ) of the sliding sleeve in the switching movement of the sliding sleeve in the direction of the fast area on the ratchet teeth ( 22 ) of the fast range associated synchronizer ring.

Switching arrangement according to Claim 4 or 5, characterized that the switching arrangement is automatically actuated, and that actuation actuators of the switching arrangement of an electronic control device in dependence from detected and the control device supplied speed values can be controlled on drive-side and output-side gear elements are.

Switching arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) controlled on and off.

Switching arrangement according to Claim 7, characterized in that the neutral position latching ( 5 ) can be switched on and off by an electronic control device in response to detected and supplied to the control device speed values on the drive-side and the output-side gear elements.

Switching arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) a latching element ( 7 ), which for the purpose of detent form fit into a recess ( 4 ) belonging to the switching arrangement shift rail ( 1 ) intervenes.

Multi-group transmission with one splitter group, one Main group and a range group, characterized in that the area group is a switching arrangement according to a of claims 4 to 9.